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鮑哲南院士&崔屹最新Nature Energy：鋰金屬電極新突破！
來源： 時(shí)間：2023-04-26 14:19:19 瀏覽：2172次


第一作者：Zhuojun Huang和Jian-Cheng Lai

通訊作者：鮑哲南院士和崔屹教授

通訊單位：斯坦福大學(xué)

DOI: https://doi.org/10.1038/s41560-023-01252-5


研究背景

使鋰金屬電池（LMBs）成為下一代儲(chǔ)能裝置的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是穩(wěn)定鋰（Li）金屬和電解質(zhì)之間的界面，其中一種很有前途的策略是促進(jìn)鹽衍生的堅(jiān)固穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面（SEI）的形成?；诖?，斯坦福大學(xué)鮑哲南院士和崔屹教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種用于Li金屬電極的親鹽、疏溶劑（SP2）聚合物涂層，該涂層選擇性地在溶劑上傳輸鹽，從而促進(jìn)鹽衍生的SEI的形成。


文章要點(diǎn)

1、不同于已報(bào)道的人工SEI，這種SP2涂層方法在幾種類型的溶劑（如醚、碳酸鹽和氟化醚）中提高了電池的循環(huán)性能。

2、具體而言，在全電池循環(huán)中，采用聚合物包覆的50 μm厚的Li負(fù)極和2.5  mAh cm-2鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）正極組成的電池，在碳酸酯電解質(zhì)中循環(huán)壽命達(dá)到約400次，提高了2.5倍，80%容量保持率，而在氟化醚電解質(zhì)中循環(huán)壽命提高了2倍。


圖文展示

圖1. SP2涂層的設(shè)計(jì)理念

圖2.聚合物和側(cè)鏈的親鹽性和溶劑性的表征

圖3. PyTFSI和SP2perF聚合物的選擇性

圖4. SP2perF在不同電解質(zhì)下的電化學(xué)表征

圖5. SP2perF包覆Li在Li||NMC電池中的循環(huán)性能



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